核心閱讀 技術(shù)路徑的優(yōu)劣順序應(yīng)該依次為:節(jié)能提效、降低碳排放強(qiáng)度、增加低碳能源和減少高碳能源、通過植樹造林強(qiáng)化自然碳匯,以及二氧化碳捕集、封存和利用(CCUS)。超前部署高效CCUS、二氧化碳制烯烴等技術(shù),難度高、投資大,現(xiàn)階段干不起且解決不了根本問題。
中國將嚴(yán)控煤電項(xiàng)目,“十四五”時(shí)期嚴(yán)控煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)、“十五五”時(shí)期逐步減少——這是在減排大勢(shì)之下,我國實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的必由之路。受此影響,煤炭及相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨前所未有的嚴(yán)峻考驗(yàn)。 在近日舉行的2021中國能源金三角“十四五”區(qū)域協(xié)同發(fā)展論壇上,中國工程院院士謝克昌表示,煤炭在保障國家能源安全中起著兜底作用,我國基本國情和發(fā)展階段,決定了能源轉(zhuǎn)型的立足點(diǎn)和首要任務(wù)是做好煤炭清潔高效利用。而今,新形勢(shì)對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出新的要求,積極應(yīng)對(duì)碳排放政策、推進(jìn)多產(chǎn)業(yè)融合示范、高碳產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型迫在眉睫。 煤炭主體能源地位短期難改變 “相比拓展二氧化碳資源化利用途徑,節(jié)能提效才是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的第一優(yōu)選” “有些觀點(diǎn)認(rèn)為,碳中和就是二氧化碳零排放。實(shí)際上,絕對(duì)零排放是不可能的!痹谥x克昌看來,首先需要糾正錯(cuò)誤理解。“碳中和是將人為活動(dòng)排放的二氧化碳及其對(duì)自然產(chǎn)生的影響,通過節(jié)能提效、植樹造林、技術(shù)創(chuàng)新等,降到幾乎可以忽略的程度,從而實(shí)現(xiàn)排放源和碳匯之間的平衡! 謝克昌認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的技術(shù)路徑有著優(yōu)劣之分。其順序應(yīng)該依次為節(jié)能提效、降低碳排放強(qiáng)度、增加低碳能源和減少高碳能源、通過植樹造林強(qiáng)化自然碳匯,以及二氧化碳捕集、封存和利用!安簧俚胤蕉荚诜e極探索,超前部署高效CCUS、二氧化碳制烯烴等技術(shù)。但其難度高、投資大,現(xiàn)階段我們干不起,而且也解決不了根本性問題。因此,應(yīng)該以科學(xué)的態(tài)度和方法,研究二氧化碳過量排放問題的系統(tǒng)性解決方案,需要進(jìn)行‘順治’,而不是事倍功半地封存‘逆治’! 為何這樣說?謝克昌稱,2020年,我國非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重為15.8%,剩余仍是化石能源。“在84.2%的比例中,煤炭就占了56.8%。這個(gè)數(shù)據(jù)很快就能倒過來嗎?根據(jù)中國工程院的戰(zhàn)略研究,到2030年,煤炭比重仍將在50%左右,依然是主體能源。我國基本國情和發(fā)展階段,決定了能源轉(zhuǎn)型的立足點(diǎn)和首要任務(wù)是切實(shí)做好煤炭清潔高效開發(fā)利用,這是當(dāng)務(wù)之急! 在此背景下,我國還面臨能源利用效率偏低的現(xiàn)實(shí)。謝克昌指出,我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.4-1.5倍。“若能達(dá)到世界平均,每年可少用13億噸標(biāo)準(zhǔn)煤、減排34億噸二氧化碳,約占2020年碳排放總量的1/3。因此,相比拓展二氧化碳資源化利用途徑,節(jié)能提效才是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的第一優(yōu)選。” 現(xiàn)代煤化工是重要途徑 “現(xiàn)代煤化工面臨的第一大挑戰(zhàn)就是高碳排放。只有在清潔低碳、安全高效的框架之下,發(fā)展才能符合新要求” 基于上述現(xiàn)實(shí),如何用好煤?謝克昌提出,現(xiàn)代煤化工是推進(jìn)煤炭清潔高效利用、保障國家能源安全的重要途徑!啊奈濉(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要的第20個(gè)專欄里,明確將煤制油氣基地作為‘經(jīng)濟(jì)安全保障工程’之一,提出穩(wěn)妥推進(jìn)內(nèi)蒙古鄂爾多斯、陜西榆林等煤制油氣戰(zhàn)略基地建設(shè),‘建立產(chǎn)能和技術(shù)儲(chǔ)備’。原來是技術(shù)和產(chǎn)能儲(chǔ)備,現(xiàn)在調(diào)過來了,說明一定要在產(chǎn)能上保障國家能源安全! 根據(jù)條件不同,謝克昌進(jìn)一步將現(xiàn)代煤化工發(fā)展劃分為三種情景——在水資源、環(huán)境容量、碳減排等約束下,國家對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模和布局制約的稱為“謹(jǐn)慎情景”;按照“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要,實(shí)現(xiàn)有序發(fā)展的是“基準(zhǔn)情景”;鑒于技術(shù)日臻成熟、裝備自主化率提高,生產(chǎn)規(guī)模加大、項(xiàng)目示范增多及投產(chǎn)率提升的則為“積極情景”。 “當(dāng)前,產(chǎn)業(yè)就處于謹(jǐn)慎情景,主要反映是規(guī)模和項(xiàng)目投產(chǎn)率偏低。”謝克昌坦言,“‘十四五’期間,現(xiàn)代煤化工面臨的第一大挑戰(zhàn)就是高碳排放。只有在清潔低碳、安全高效的框架之下,發(fā)展才能符合新要求,我們才能拍著胸脯說現(xiàn)代煤化工是煤的清潔化! 謝克昌還稱,由于欠缺技術(shù)的創(chuàng)新和突破,以及部分重大裝備和關(guān)鍵性材料的制約,產(chǎn)業(yè)自身能源利用率與資源轉(zhuǎn)化率偏低。這不僅導(dǎo)致碳排放成為現(xiàn)代煤化工的軟肋,還大大影響產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)水平。“具體表現(xiàn)是初級(jí)產(chǎn)品多,精細(xì)化、差異化、專用化下游產(chǎn)品開發(fā)不足,產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢(shì)不明顯、競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。加上技術(shù)集成度和生產(chǎn)管理等水平存在差距,產(chǎn)品成本偏高,整體能效有待提高。除了煤制烯烴外,現(xiàn)代煤化工所有產(chǎn)業(yè)都在虧錢! 從基礎(chǔ)研究出發(fā)加強(qiáng)創(chuàng)新 “減排要有所為、有所不為,不能一股腦偏激去做。共性關(guān)鍵技術(shù)和顛覆性技術(shù)是引領(lǐng)創(chuàng)新的關(guān)鍵所在” “現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)不能只是做幾個(gè)產(chǎn)品、賺多少利潤,而是要從基礎(chǔ)研究出發(fā)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。”談及下一步發(fā)展,謝克昌表示,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新目標(biāo)在于節(jié)能提效、低碳節(jié)水以及低成本、高質(zhì)量。“煤基能源化工減排要有所為、有所不為,不能一股腦偏激去做。共性關(guān)鍵技術(shù)和顛覆性技術(shù)是引領(lǐng)創(chuàng)新的關(guān)鍵所在,需要加大支持和儲(chǔ)備! 謝克昌舉例,提高煤炭作為原料資源的利用率和轉(zhuǎn)化率,以新方法調(diào)節(jié)煤基合成氣的碳?xì)浔戎亍?shí)現(xiàn)可再生能源與煤的耦合轉(zhuǎn)化,均是從源頭克服高碳排放瓶頸的有效途徑!爱(dāng)然,這不是盲目的。要先了解煤的轉(zhuǎn)化過程,從分子層面理解煤化工反應(yīng),研究發(fā)展清潔高效的新型集成技術(shù)與過程,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。要多產(chǎn)業(yè)融合,推動(dòng)現(xiàn)代煤化工與可再生能源聯(lián)合起來制氫、制材料和化學(xué)品等,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的精細(xì)化、差異化、綠色化! 謝克昌還指出,現(xiàn)代煤化工戰(zhàn)略定位長(zhǎng)期不清晰,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)政策多變、發(fā)展忽上忽下。“基于豐富的煤炭資源,現(xiàn)代煤化工可形成長(zhǎng)遠(yuǎn)自主可控的、緩解油氣對(duì)外依存度的能力。其替代效果已開始初步顯現(xiàn),現(xiàn)已分別降低我國石油、天然氣對(duì)外依存度1.7和1.3個(gè)百分點(diǎn),即便在謹(jǐn)慎情景下,到2030年還可進(jìn)一步降低2.5和5.8個(gè)百分點(diǎn)。建議合理配置煤炭緩解油氣對(duì)外依存度所需的‘資源-產(chǎn)能-產(chǎn)品’儲(chǔ)備,布局與之相配套的上游煤炭產(chǎn)品和下游儲(chǔ)存能力。” “發(fā)展現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè),一定要有戰(zhàn)略頭腦。以戰(zhàn)略儲(chǔ)備有限彌補(bǔ)紅線需求缺口,以政策扶持適度彌補(bǔ)基本需求缺口,以前瞻引領(lǐng)技術(shù)支撐長(zhǎng)遠(yuǎn)接續(xù)替代——這是對(duì)產(chǎn)業(yè)提出的戰(zhàn)略任務(wù)。”謝克昌說。
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